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生产PVC透明片材的常见问题及解决措施

来源:未知     点击:次    日期:2019-10-15 14:35
PVC透明片生产工艺有两种,一种是常规的压延法,一种是挤出压光法,即由双螺杆挤出机生产的,它具有透光率高、表面平滑光亮、物理机械强度高、耐腐蚀、细腻度高等优点的主要硬质PVC,其在食品、医药、日常生活用品等领域应用广泛。PVC在生产过程中会出现多种问题,而压延法和挤出压光法因工艺和设备的不同,所面临的质量问题解决方法也有所不同,本文将探讨PVC生产过程中的常见问题,并提出相应的解决方法。
一、PVC透明片生产主要问题及分析
 
1.1 PCV透明片出现晶点杂质,黑黄点超标
 
由于生产工艺方式及设备不同,挤出法的PVC片材产品中的晶杂点相对于压延法生产的透明片材晶杂点要少的多,因为挤出法在挤出机物料进入模头前的熔融段设有过滤网,因此大的未塑化的颗粒及杂质等被过滤掉。但是在生产过程中的树脂颗粒不塑化、塑化不标准或难塑化形成的,仍然有细小的未塑化的粒子穿过滤网。
 
 
其主要形成原因有:
(1)PVC树脂悬浮法生产聚合配方出现问题和工艺条件有误,分子量分布宽,造成加工工艺过程中,大分子量的不能塑化,部分小分子量粒子老化黄变,形成黄点,黑点;
(2)加工助剂的品种、质量及用量问题;
(3)加工工艺操作水平等包括进料顺序、升温速度及搅拌类型、干燥设备及工艺等问题,这些问题均会对晶杂点的多少产生造成影响。PVC树脂加工配方有误或加工条件不当。在加工过程中温度、时间、杂质、加工所用助剂的量和性质及加工设备问题等与晶杂点产生有关。塑化过程中由于没有吸收增塑剂难以塑化从而形成晶点,部分颗粒相对粒径较大,聚合度较高等因素可形成晶点。
 
 
1.2 PVC透明片出现气泡
 
出现气泡的主要原因为物料中低分子的易挥发组分较多,树脂和助剂可能因为受潮导致含水量升高,加工过程中不能很好地排除熔体中的气体,辊间余料调整不好、温度过低、外润滑用量过高等因素导致熔融物料粘度高,挥发成份在熔体里不能完全排出。
 
 
1.3 PVC透明片颜色发黄
 
PVC的成型温度工艺范围很很窄,熔融温度为136℃,而140℃就开始分解。因此需要加入稳定剂以提高其热稳定性,加入增塑剂降低其成型温度。两种片材成型方法中都存在加工艺控制的问题。
 
 
片材颜色发黄的主要原因为:
(1)PVC透明片材加工温度高,树脂没有良好的稳定性,白度及老化白度在性能指标上表现较低,PVC树脂的双键含量较高 。配方中的稳定剂用量不足,造成这种现象的主要原因为生产厂家对产品成本的控制,将助剂用量降低,造成加工工艺时出现质量问题。
(2)加工设备出现温控问题,当显示温度较实际温度低时,PVC物料出现分解,同样也会使PVC片材颜色发黄。
(3)有些厂家为了降低成本将五型粉与六型粉甚至七型粉混用,造成过宽的分子量分布,在加工过程中为了达到高分子量的塑化,操作温度很高的情况下,低分子量部分已经分解造成片材发黄。
(4)设备加工过程中熔融物流通道存在死角,造成熔融的塑料停留时间过长而分解黄变,生产过程中偶而流出造成发黄。如压延法中挤出机机头,压延辊两边没有及时清理的边角,塑炼机没有清理的死角及翻料头,挤出法的模头两边死角,不合理设计的螺槽、流道等。
 
 
1.4 流纹(水波纹)
 
透明片材的流纹也叫流痕或水波纹是压延法生产存在的工艺缺陷,因为辊间余料的旋转和塑料粘流态流动的各项异性,在辊间隙里辊宽方向上流动和流速的不一致,导致经过出片辊后,因为高分子的记忆效应,存留在片材表面形成流纹。而挤出法则没有这种现像,因为挤出法利用的是片材急冷的工艺,使得熔融物料的高分子在没有定向的条件下就已经冻结,从而表现出与辊面光洁度一致的表面,产品表面没有流纹或很轻微,光洁度很高。
 
 
 
二、PVC透明片生产问题的解决方法
 
2.1 对于出现晶杂点和黑黄点的问题
 
(1)原料的选择:应选择熔融指数低的树脂如六型粉或七型粉,国内及国外都可以,在包装上尽量选用吨装的,不要选用25KG装的小袋包装;
(2)混料配方及工艺:PVC树脂在高速混合机内细小颗粒与助剂达到均匀混合,同时也使水分和挥发物挥发,PVC树脂表面被低熔点助剂的融化物包覆甚至部分融化物被PVC树脂吸收,增塑剂渗透到PVC树脂颗粒的内部,适当延长混合时间和提高混料温度能有效改善出现晶点问题,由于混合时间和混料温度的加长和升高,助剂会更加均匀,混料速度应在高速和低速间进行切换,延长配混料的熟化时间;
(3)另外PVC透明片材物料中加入少量ACR,能有效加快物料熔融,熔体强度被提高,熔体平滑流动性加强,物料粘附减少,烧结得到分解,晶点可明显减少,同时提高片材的物理特性和挤出生产效率;
(4)若问题出现为设备和挤出工艺方面,可增大螺杆剪动力和机头压力、提高熔融区机筒的设定温度等。PVC树脂加工的挤出机形式多样,如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星挤出机等,挤出工艺有机头压力、牵引速率及挤出温度等,产品的加工配方和助剂品种一般是其特定通用的,由于助剂的品种、技术指标及其配方中的配比需要针对具体加工进行设定,因此加工的设备、助剂及原材料的确定要有特定的配方,压延法当中因为有多条辊间隙,适当增大余料,因两辊之间的剪切作用,可有效提高塑化效果。
 
 
2.2 汽泡的解决方法
 
片材中若出现气泡时应该进行混料工艺调整试验,搅拌混合方式宜采用高低速搅拌,混料时间应适当延长,出料温度应提高,目的是排除物料中的水分。调整混料工艺后,通过延长物料混合时间,物料中的挥发物得以充分排出。若原料的含水量较高,主要采取措施为延长物料混合时间或更换物料,生产中有些助剂会出现反应不完全,挥发分较高,此类原料在生产中应避免使用。在压延法中应增加增塑剂的用量或减少润滑剂的用量,降低熔体强度,使得熔融的物料在辊间剪切时能够顺利地将低分子挥发物从中排出。
 
 
2.3 片材发黄的应变
 
通过将PVC树脂与正常树脂进行对比可观察出树脂白度与树脂老化白度,并分析所出现的问题,通过检测PVC树脂中铁离子含量判断发黄原因,因为树脂中铁离子含量过高将会对产品的颜色造成影响,出现片材发黄或发暗等不良现象。所以稳定剂不足是造成片材颜色发黄的主要原因,主要解决措施为更换树脂。在PVC配方中增加稳定剂的用量,可有效减少加工工艺波动对产品质量的影响,定期检修挤出机等设备,校准各区温控。
 
 
为了减少氯化氢的产生,防止形成共轭多稀结构,增加挤出加工顺利进行,延长制品的使用寿命可添加热稳定剂,热稳定剂能稳定PVC中碳氯链上的氯原子。热稳定剂不仅要有优良的热稳定性,相溶性好,对制品的物性无任何影响。要选用与PVC相溶性好的粒料对凝集起到防止作用,为促进物料的分解可对混料工艺进行检查,在选择粒料品种时应以着色力强、分散性好及耐垫性好为主。在PVC中添加润滑剂对提高制品表面性能有显著作用,其主要分为内润滑和外润滑两种,内润滑对降低物料间的摩擦力有明显帮助,增加粉状物料在机筒内凝胶化,熔体流动性增加,设备负荷得以减轻,挤出加工能力更强。外润滑剂的作用为减少物料的粘附,物料对螺杆、机筒、模唇表面的粘附性降低,物料在挤出机中分解烧结致使透明片材表明光滑性和透明度提高。

结 语
PVC透明片压延法和挤出压光法在生产过程中都会遇到各种各样的问题,但两种方法在对原料的处理和配方上都有相同之处,由于后续的工艺设备上的差别,处理方法有所不同,对于各种问题都应仔细研究,找出问题的根源并及时作出处理,并且在生产过程中对于原料、设备及环境都应严格按照操作规程要求,并且操作规范,才能有效避免出现PVC透明片质量问题,同时也应根据理论知识做好预防措施,减少问题发生的可能性。

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